JP3752276B2

JP3752276B2 - Plant simulator

Info

Publication number: JP3752276B2
Application number: JP22612195A
Authority: JP
Inventors: 宏一佐々木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2015-08-11
Also published as: JPH0954541A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電プラント等の産業用プラントにおける訓練員が運転訓練等を行うプラント模擬装置に係わり、特に事故訓練において実機と同等の事故模擬を行う機能を有するプラント模擬装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラント模擬装置は、実プラントの制御盤を模擬した模擬制御盤および操作装置を模擬した操作模擬手段とこの模擬制御盤および監視装置を模擬した監視装置模擬手段へ出力する計算機および事故模擬等を行うためのインストラクタ用コンソール等からなっている。
【０００３】
従来、プラント模擬装置における各模擬手段間のデータは、各データに付された固有のデータ識別番号（ＰＩＤと称する）と共に書込まれ、読込まれることによりデータの取り合いが行われていた。
【０００４】
図７は、この種のプラント模擬装置の構成を示すものである。
【０００５】
図において、操作盤１または対話表示装置２から訓練員により入力される操作が操作装置模擬手段３へ入力され、操作装置模擬手段３によって操作指令１０１が作成され、操作信号として操作信号データベース４へ書き込まれる。
【０００６】
上記する操作信号データベース４は、ＰＩＤ毎に操作結果が書き込まれている。プラント模擬手段５では、操作信号データベース４から必要な操作信号１０２を取出し、ＰＩＤと操作結果とからプラントの模擬演算を実行し、得られたプラント状態信号１０３がプラント状態データベース６へ書込まれる。このプラント状態データベース６は図７に示すようにＰＩＤと計算結果とからなっている。
【０００７】
次に、プラント状態データベース６の各データは、変換テーブル７によって監視装置模擬手段８の表示順序に合わせるための変換が行われ得られる監視データ１０４が監視装置模擬手段８へ出力される。
【０００８】
一方、故障模擬を行う場合には、インストラクタ用コンソール１０より故障想定箇所のデータをＰＩＤの指定により強制的に変更させていた。例えば、図８に示すように故障模擬データベース１２はＰＩＤと故障要求フラグからなり、インストラクタ用コンソール１０の故障模擬手段１１から故障想定箇所のそれぞれのＰＩＤ一つ一つに故障要求フラグを立てて故障模擬を行っていた。
【０００９】
ここで、操作装置模擬手段３からの操作指令１０１の入力不良の故障模擬を行う場合、インストラクタ用コンソール１０に設ける故障模擬データベース１２に操作指令１０１のＰＩＤと故障要求フラグ１０５ａを入力する。これにより、故障要求フラグ１０５ａが立った操作指令１０１はプラント模擬手段５へ取込まれない。従って、プラント模擬手段５からのプラント状態信号１０３が変化せず、操作指令１０１の入力不良が模擬でき、操作装置模擬手段３の故障模擬が実施できる。
【００１０】
また、監視装置模擬手段８における監視データ１０４の入力不良の故障模擬を行う場合、インストラクタ用コンソール１０より故障模擬データベース１２にプラント状態のＰＩＤと故障要求フラグ１０５ａを入力する。これにより、故障要求フラグ１０５ａが立ったプラント状態信号１０３は監視装置模擬手段８へ取込まれない。従って、対応する監視データ１０４が変わらないため、監視データ１０４の入力不良が模擬でき、監視装置模擬手段８の故障模擬が実施できる。
【００１１】
ところで、上記するプラント模擬装置に対応する実際のプラントは、図９に示すように伝送ネットワークを介してデータ伝送が行われる。例えば、複数のネットワーク５０ａ〜５０ｎに複数の制御装置５１ａ〜５１ｎが接続され、さらに、計算機５２や操作盤５４が接続され、ネットワーク５０ａ〜５０ｎによってデータ伝送がされている。
【００１２】
かかるネットワーク５０ａ〜５０ｎの故障模擬を行う場合、インストラクタがインストラクタ用コンソール１０より図８に示す故障模擬データベース１２の故障想定箇所のＰＩＤ毎に故障要求フラグを立てて故障模擬を行っていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７および図８に示すプラント模擬装置においては、ネットワーク単位や制御装置単位等を故障模擬するための設定作業の手間が大変であるという問題がある。
【００１４】
最近の産業用プラントでは、ＣＲＴオペレーションを利用して操作指令をネットワークを介してプラントの制御装置へ送るシステムが主流となってきている。また、制御装置もリレーシーケンスからソフトウェアによるシーケンスコントローラが採用され、多数のシーケンスが一枚のコントローラ基板に組み込まれるようになってきている。
【００１５】
上記背景の下で、従来のプラント模擬装置では、図７および図８に示すように操作装置模擬手段３とプラント模擬手段５とのデータの取り合いは各データに付された固有のデータ識別番号（ＰＩＤ）により行われていた。この方法によれば、実プラントにおけるデータの取り合いをネットワークを介して行われている場合においても、何ら変更することなく操作装置模擬手段３とプラント模擬手段５とのデータの取り合いを行うことはできる。このため、故障模擬を行う場合は、インストラクタ用コンソール１０より故障想定箇所のＰＩＤに故障要求フラグを立てることにより故障模擬可能であるが、故障想定箇所が一度に多量となるような故障模擬、例えば、実プラントにおいて操作装置からの操作指令がネットワークを介してプラントに送られているシステムのネットワーク故障や制御装置の故障模擬では、インストラクタが数百点のＰＩＤ一つ一つに対して故障要求フラグを立てる作業を行わなければならなかった。
【００１６】
また、図７に示すように、プラント模擬手段５よりプラント状態信号１０３を監視データ１０４として監視装置模擬手段８へ出力する場合、監視装置模擬手段８の表示順序に合わせるために、プラント状態データベース６に加えて、変換テーブル７を作っていたため２つのデータベースが存在していた。このため、メモリサイズが２倍必要であり、かつ、変換のための処理が必要となっていた。
【００１７】
そこで、本発明は、プラント模擬装置におけるネットワークあるいは制御装置の故障模擬の設定の手間を軽減するプラント模擬装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、監視対象のプラントと、複数のネットワーク回線を介して前記プラントへ複数の操作信号を出力するための操作装置と、前記プラントからプラント状態信号を受信する監視装置とを備えたシステムの故障模擬訓練をするプラント模擬装置において、前記操作装置を模擬して前記複数の操作信号を出力する操作装置模擬手段と、前記操作装置模擬手段から出力される前記複数の操作信号に基づいて前記プラントの模擬演算を実行し、この模擬演算により得られたプラント状態信号を出力するプラント模擬手段と、前記監視装置を模擬して前記プラント模擬手段から出力される前記プラント状態信号を監視データとして受信する監視装置模擬手段と、訓練員の操作に応じて前記操作装置模擬手段から出力される操作信号を示す操作結果情報と前記操作信号を伝送するネットワーク回線を織別するネットワーク識別情報とを対応付けて保存する操作信号データベースと、故障模擬を実行するネットワーク回線を設定するネットワーク故障情報を保存する故障模擬データベースと、前記故障模擬データベースの前記ネットワーク故障情報を設定する故障情報設定手段とを具備し、前記プラント模擬手段は、前記操作信号データベースの前記操作結果情報にて示される操作信号のうち前記故障模擬データベースの前記ネットワーク故障情報において故障模擬の実行が設定されていない操作信号に基づいて前記模擬演算を行うことを特徴とする。
【００１９】
この手段によって、訓練員による操作入力が操作信号として操作装置模擬手段により操作信号データベースへ取込まれ保存される。この際に、取込む操作信号を実プラントで伝送するネットワーク回線を識別するネットワーク情報が一緒に操作信号データベースへ保存される一方、前もってネットワーク情報毎に故障模擬実行の有無を指標で保存する故障模擬データベースへインストラクタが故障模擬手段からネットワーク情報単位で順次故障模擬実行の有無を設定しておく。訓練が開始すると故障模擬データベースと操作信号データベースが参照され、故障模擬実行の無のネットワーク情報の操作信号のみがプラント模擬手段へ出力され、演算されたプラント状態の監視データが訓練員へ知らされる。これに対して訓練員による対応操作による操作信号が入力され訓練が進行する。これにより、ネットワーク情報単位でデータ識別番号をまとめて故障模擬実行の有無が設定されるので、設定作業の手間が軽減され、従来のようにデータ識別番号毎に故障模擬実行の有無を設定する大変な時間と手間が軽減され、正確に設定できる。また、操作信号を伝送するネットワーク回線に関する故障模擬が一括して簡単に実施できる。
【００２０】
請求項２の発明は、監視対象のプラントと、前記プラントへ操作信号を出力するための操作装置と、複数のネットワーク回線を介して前記プラントから複数のプラント状態信号を受信する監視装置とを備えたシステムの故障模擬訓練をするプラント模擬装置において、前記操作装置を模擬して前記操作信号を出力する操作装置模擬手段と、前記操作装置模擬手段から出力される前記操作信号に基づいて前記プラントの模擬演算を実行し、この模擬演算により得られる前記複数のプラント状態信号を出力するプラント模擬手段と、前記監視装置を模擬して前記プラント模擬手段から出力される前記複数のプラント状態信号を監視データとして受信する監視装置模擬手段と、前記プラント模擬手段から出力されるプラント状態信号を示す計算結果情報と前記計算結果情報を伝送するネットワーク回線を識別するネットワーク識別情報とを対応付けて保存するプラント状態信号データベースと、故障模擬を実行するネットワーク回線を設定するネットワーク故障情報を保存する故障模擬データベースと、前記故障模擬データベースの前記ネットワーク故障情報を設定する故障情報設定手段とを具備し、前記監視装置模擬手段は、前記プラント状態信号データベースの前記計算結果情報のうち前記故障模擬データベースの前記ネットワーク故障情報において故障模擬の実行が設定されていない計算結果情報を監視データとして受信することを特徴とする。
【００２１】
この手段によって、操作信号に応じて演算され、得られるプラント状態信号とこのプラント状態信号を実プラントで伝送するネットワーク回線を識別するネットワーク情報がプラント状態データベースへ保存される一方、前もってネットワーク情報毎に故障模擬実行の有無の指標を保存する故障模擬データベースへインストラクタが故障模擬手段からネットワーク情報単位で故障模擬実行の有無の指標を設定しておく。訓練が開始されるとプラント状態データベースと故障模擬データベースとが参照され、故障模擬実行の無のネットワーク情報のプラント状態信号のみが監視データとして訓練員に知らされる。これにより、ネットワーク情報単位でデータ識別番号がまとめて故障模擬実行の有無が設定されるから設定作業の手間が軽減され、従来のようにデータ識別番号毎に故障模擬実行の有無を設定する大変な手間が回避され正確に設定できる。また、プラント状態信号を伝送するネットワーク回線に関して故障模擬が一括して簡単にできる。
【００２２】
請求項３の発明は、請求項２記載の発明において、前記監視装置模擬手段は、前記プラント状態信号を知らせる前記監視装置の入力点を示す監視装置識別情報と前記監視装置識別情報に対応するネットワーク回線を識別するネットワーク識別情報とを対応付けて保存する入力点情報データベースを具備し、前記プラント状態信号データベースから受信する前記プラント状態信号の表示順序を前記入力点情報データベースの前記監視装置識別情報と前記ネットワーク識別情報とに基づいて定め、前記複数のプラント状態信号を前記定めた表示順序にて表示すべく出力することを特徴とする。
【００２３】
この手段によって、操作信号に応じて演算され、得られるプラント状態信号とこのプラント状態信号を実プラントで伝送するネットワーク回線を識別するネットワーク情報とがプラント状態データベースへ保存される。そして、プラント状態データベースのデータが監視装置模擬手段へ送られ、監視装置模擬手段によって入力点情報データベースが参照され、ネットワーク情報に基づいて監視データが作成され訓練員へ知らされる。これによって、従来のようにプラント状態信号と監視データとを変換するための変換テーブルが不要となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施例を示すプラント模擬装置の構成図であり、図１が従来例を示す図７および図８と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、両者が異なる主な点は、操作信号データベース４と故障模擬データベース１２の構成を異にし、操作信号データベース４Ａと故障模擬データベース１２Ａとしたことである。
【００２６】
ここで、操作信号データベース４Ａは、ＰＩＤエリア４Ａ１と操作結果エリア４Ａ２とネットワーク情報エリア４Ａ３とから構成されている。また、故障模擬データベース１２Ａは、ネットワーク情報エリア１２Ａ１と故障要求フラグエリア１２Ａ２とからなっている。
【００２７】
以上の構成で、訓練に先立ってインストラクタ用コンソール１０の故障模擬データベース１２Ａには、ネットワーク情報、例えば、図９に示すネットワーク５０ａ〜５０ｎに対応する識別子ａ，ｂ−ｎと故障要求フラグエリア１２Ａ２に実行の有無「０」または「１」がネットワーク情報毎に設定される。
【００２８】
訓練員が操作盤１または対話表示装置２から操作すると操作装置模擬手段３によって操作指令１０１が操作信号データベース４ＡにＰＩＤ毎に操作結果とネットワーク情報とが保存される。
【００２９】
次に、プラント模擬手段５では、操作信号を取込む際に、操作信号データベース４Ａのネットワーク情報に対応するインストラクタ用コンソール１０に設ける故障模擬データベース１２Ａの故障要求フラグが参照される。この場合に対応するネットワーク情報の故障要求フラグが「１」のとき操作信号１０２の内の対応するＰＩＤの操作信号１０２の出力が禁止される。また、対応するネットワーク情報の故障要求フラグが「０」のとき、対応する操作信号１０２が出力される。
【００３０】
続いて、操作信号１０２がプラント模擬手段５によって模擬演算され、その結果が図７と同様のプラント状態データベース６へ保存され、変換テーブル７を経て監視データ１０４が監視装置模擬手段８へ入力され、操作盤１および対話表示装置２へ出力される。操作盤１および対話表示装置２では、訓練員が故障模擬に対してネットワーク情報の単位で対応操作がされる。
【００３１】
このように第１実施例によれば、訓練員が操作盤１および対話表示装置２から操作した結果が操作装置模擬手段３により、操作信号データベース４に記憶される。この際、操作信号データベース４には、操作結果と共に、操作信号のネットワーク情報も併せて記憶される。これにより、操作信号をプラントに送るネットワークの故障模擬を行う場合、従来ではインストラクタ用コンソール１０より該当するデータベースの識別番号（ＰＩＤ）に一つ一つ故障フラグを立てていたが、該当するネットワーク情報だけに故障フラグを立てるだけで故障模擬を行うことが可能となる。
【００３２】
従って、該当するデータベースのＰＩＤが数百点もあれば、従来インストラクタが大変な手間と時間を要していたが、ネットワーク情報としてまとめて設定するために極めて短時間に正確に設定することができる。
【００３３】
図２は、本発明の第２実施例を示すプラント模擬装置の構成図である。
【００３４】
図２が従来例を示す図７および図８と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、両者が異なる主な点は、プラント状態データベース６と故障模擬データベース１２の構成を異にし、プラント状態データベース６Ａと故障模擬データベース１２Ａとしたことである。
【００３５】
ここで、プラント状態データベース６Ａは、ＰＩＤエリア６Ａ１と計算結果エリア６Ａ２とネットワーク情報エリア６Ａ３とから構成されている。また、故障模擬データベース１２Ａは、ネットワーク情報エリア１２Ａ１と故障要求フラグエリア１２Ａ２とからなっている。
【００３６】
以上の構成で、訓練開始前に予めインストラクタがインストラクタ用コンソール１０に設ける故障模擬データベース１２Ａのネットワーク情報エリア１２Ａ１にネットワーク情報を設定する。例えば、図９のネットワーク５０ａ〜５０ｎに対応する識別子ａ，ｂ−ｎを保存したネットワーク情報エリア１２Ａ１に対応する故障要求フラグエリア１２Ａ２へ実行の有無「０」，「１」をネットワーク情報単位毎に設定する。
【００３７】
次に、訓練員が操作盤１または対話表示装置２から操作するとプラント模擬手段５によって操作信号１０２が取込まれ模擬演算がされＰＩＤと計算結果とネットワーク情報とがプラント状態データベース６Ａへ保存される。
【００３８】
監視装置模擬手段８は、監視データ１０４を取込むとき対応するプラント状態信号１０３のネットワーク情報に対応するインストラクタ用コンソール１０の故障模擬データベース１２Ａが参照される。この場合、ネットワーク情報に対応する故障要求フラグが「１」のとき、監視データ１０４としての出力が禁止される一方、プラント状態信号１０３の内で、ネットワーク情報に対するインストラクタ用コンソール１０の故障模擬データベース１２Ａが「０」のとき監視データ１０４として出力される。
【００３９】
例えば、図２に示すプラント状態データベース６ＡのＰＩＤが「ＹＹＹ」のとき、（図示４段目）ネットワーク情報が「ｂ」である。この場合に故障模擬データベース１２Ａのネットワーク情報が「ｂ」に対応する故障要求フラグが「１」である。従って、この場合にはプラント状態データベース６ＡからＰＩＤ「ＹＹＹ」の監視データ１０４の出力が禁止される。
【００４０】
このように、第２実施例によれば、プラント状態信号１０３がプラント模擬手段５により計算され、その結果がプラント状態データベース６Ａに記憶される。この際、プラント状態データベース６Ａには、プラント状態信号と共に、プラント状態のネットワーク情報も併せて記憶される。これにより、プラント状態を監視装置模擬手段８に送るネットワークの故障模擬を行う場合、従来ではインストラクタ用コンソール１０より該当するデータベースの識別番号（ＰＩＤ）に一つ一つ故障要求フラグを立てていたが、該当するネットワーク情報だけに故障要求フラグを立てるだけでまとめて故障模擬を行うことが可能となる。
【００４１】
従って、該当するデータベースのＰＩＤが数百点もあれば、従来インストラクタが大変な手間と時間を要していたが、ネットワーク情報としてまとめて設定するために極めて短時間に正確に設定することができる。
【００４２】
図３は、本発明の第３実施例を示す構成図である。
【００４３】
図３において、従来例を示す図７のプラント模擬手段５とプラント状態データベース６の代わりに、実プラントの制御装置を模擬実行する制御装置模擬手段１３と制御状態データベース１４とを備えている。
【００４４】
ここで、制御状態データベース１４は、制御状態データとこの制御状態データを出力する実プラントの制御装置を識別する制御装置情報とを保存する。制御装置模擬手段１３は、操作信号を取込み対応する制御装置によって模擬制御演算をして得られる制御状態データを制御状態データベース１４へ保存する。
【００４５】
以上の構成で、制御装置模擬手段１３では、操作信号１０２が取込まれ模擬演算される。例えば、図４に示すように制御装置模擬手段１３では、一つの制御手段として信号ＡＡと信号ＡＢと信号ＡＣとが入力し出力信号ＡＤとするＯＲ回路１３ａと、出力信号ＡＤと信号ＡＥが入力し出力信号ＡＦとするＡＮＤ回路１３ｂとさらに、一つの制御手段として入力信号ＢＡと入力信号ＢＢと入力信号ＢＣとが入力し出力信号ＢＤのＡＮＤ回路１３ｃと信号ＡＦと信号ＢＤとを入力として出力信号ＢＥとするＯＲ回路１３ｄがある。そして、これらには、ある単位制御手段をまとめた制御装置情報１０６が図示「イ」、「ロ」のように設定されている。
【００４６】
次に、計算された制御状態データ１０７が図５に示す制御状態データベース１４へ制御装置情報１０６と共に記憶される。この制御装置情報１０６は、実プラントの制御装置が使用している制御装置情報と同一のものである。
【００４７】
ここで、故障模擬を行う場合には、図５に示す故障模擬データベース１２Ｂの情報エリア１２Ｂ１へ予め制御装置情報１０６を登録しておき、インストラクタ用コンソール１０より故障模擬時に該当する制御装置情報１０６に対応して故障要求フラグエリア１２Ｂ１へフラグを立てる。この故障要求フラグがたっている制御装置情報１０６が付加されてる制御状態データ１０７は、実プラントの制御装置の故障時の挙動に従い、制御状態データ１０７が強制的に変更される。
【００４８】
例えば、ある制御装置について制御装置情報が同じもの、例えば、「イ」については、故障模擬データベース１２Ｂの対応する故障要求フラグが「１」であるから監視データ１０４の出力が禁止される。
【００４９】
このように第３実施例によれば、制御装置の状態が制御装置模擬手段１３により計算され、その結果が制御状態データベース１４に記憶される。この際、制御状態データベース１４には、制御状態データ１０７と共に、制御装置をまとめた制御装置情報も併せて記憶される。これにより、制御装置の故障模擬を行う場合、従来ではインストラクタ用コンソール１０より該当するデータベースの識別番号（ＰＩＤ）に一つ一つ故障要求フラグを立てていたが、該当する制御装置情報毎に故障要求フラグを立てるだけで故障模擬を行うことが可能となる。
【００５０】
従って、故障模擬するＰＩＤが数百点あれば、大変な手間と時間を要し、間違いのおそれもあり、確認のための手間を含めると極めて多くの時間を要するが、第３実施例によれば、極めて簡単に正確に故障フラグの設定ができる。
【００５１】
図６は、本発明の第４実施例を示すプラント模擬装置の構成図である。
【００５２】
図６が従来例の図７と同一符号は、同一部分または相当部分を示し、図６はプラント状態データベース６の構成を異にしプラント状態データベース６Ｂとする一方、変換テーブル７の代わりに監視装置模擬手段８内に入力点情報データベース１５を設けている。
【００５３】
プラント状態データベース６Ｂは、プラント状態信号と共にこのプラント状態信号を実プラントにおいて伝送するネットワーク回線を識別するネットワーク情報とを保存する。入力点情報データベース１５は、訓練員へプラント状態信号を知らせる監視装置の入力点を識別する監視装置識別番号とネットワーク情報とを保存する。
【００５４】
以上の構成で、プラント模擬手段５からのプラント状態信号１０３が、プラント状態データベース６Ｂへ保存される。プラント状態データベース６ＢはＰＩＤエリア６Ｂ１と計算結果エリア６Ｂ２とネットワーク情報エリア６Ｂ３とからなっている。
【００５５】
次に、監視装置模擬手段８がプラント状態データベース６Ｂからデータを取込む。この際に監視装置模擬手段８内に備える入力点情報データベース１５が参照される。この入力点情報データベース１５は、監視装置識別番号１５Ａ１とネットワーク情報１５Ａ２とからなっている。監視装置模擬手段８は、入力点情報データベース１５のネットワーク情報を参照して同じネットワーク情報の監視装置識別番号をまとめ表示順序を定めて操作盤１または対話表示装置２へ出力する。
【００５６】
このように第４実施例によれば、プラント状態がプラント模擬手段５により計算され、その結果がプラント状態データベース６Ｂに記憶される。この際、プラント状態データベース６Ｂには、プラント状態と共に、プラント状態のネットワーク情報も併せて記憶される。監視装置模擬手段８は、ネットワーク情報のデータベースを介して、プラント状態を取込む。これにより、従来ではプラント状態を監視装置模擬手段８に取込む場合、監視装置の表示順序に変換を行う変換テーブル７を作っていたが、この変換テーブル７を作ることなく、監視装置模擬手段８へ直接入力することが可能となる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ネットワーク回線に関する故障模擬の実行をネットワーク回線単位で設定できるようにしたので、故障模擬の設定作業の手間が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すプラント模擬装置の構成図である。
【図２】本発明の第２実施例を示すプラント模擬装置の構成図である。
【図３】本発明の第３実施例を示すプラント模擬装置の構成図である。
【図４】図３に備える制御装置模擬手段の一例を示す説明図である。
【図５】図３に備える制御状態データベースの一例を示す説明図である。
【図６】本発明の第４実施例を示すプラント模擬装置の構成図である。
【図７】従来例を示すプラント模擬装置の構成図である。
【図８】図７に備えるインストラクタ用コンソールの故障模擬データベースの構成を示す説明図である。
【図９】実プラントのネットワークを示す系統図である。
【符号の説明】
１，５４…操作盤
２…対話表示装置
３…操作装置模擬手段
４…操作信号データベース
５…プラント模擬手段
６…プラント状態データベース
７…変換テーブル
８…監視装置模擬手段
１０…インストラクタ用コンソール
１１…故障模擬手段
１２…故障模擬データベース
１３…制御装置模擬手段
１４…制御状態データベース
１５…入力点情報データベース
５０ａ〜５０ｎ…ネットワーク
５１ａ〜５１ｎ…制御装置
５２…計算機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a plant simulation apparatus in which a trainer in an industrial plant such as a nuclear power plant performs an operation training or the like, and more particularly to a plant simulation apparatus having a function of performing an accident simulation equivalent to an actual machine in an accident training.
[0002]
[Prior art]
  In general, a plant simulation device includes a simulation control panel that simulates a control panel of an actual plant, an operation simulation means that simulates an operation device, a computer that outputs to the monitoring device simulation means that simulates the simulation control panel and the monitoring device, an accident simulation, etc. It consists of an instructor console and so on.
[0003]
  Conventionally, data between each simulation means in a plant simulation apparatus is written and read together with a unique data identification number (referred to as PID) attached to each data, and data is exchanged.
[0004]
  FIG. 7 shows the configuration of this type of plant simulation apparatus.
[0005]
  In the figure, an operation input by a trainee from the operation panel 1 or the dialogue display device 2 is input to the operation device simulation means 3, and an operation command 101 is created by the operation device simulation means 3, and the operation signal is input to the operation signal database 4. Written.
[0006]
  In the operation signal database 4 described above, an operation result is written for each PID. In the plant simulation means 5, the necessary operation signal 102 is taken out from the operation signal database 4, a plant simulation operation is executed from the PID and the operation result, and the obtained plant state signal 103 is written in the plant state database 6. As shown in FIG. 7, the plant state database 6 includes a PID and a calculation result.
[0007]
  Next, each data in the plant state database 6 is output to the monitoring device simulation unit 8 as monitoring data 104 obtained by performing conversion for matching the display order of the monitoring device simulation unit 8 by the conversion table 7.
[0008]
  On the other hand, when performing a failure simulation, the data of the expected failure location is forcibly changed by designating the PID from the instructor console 10. For example, as shown in FIG. 8, the failure simulation database 12 includes PIDs and failure request flags. The failure simulation means 11 of the instructor console 10 sets a failure request flag for each PID at each possible failure location. I was doing a simulation.
[0009]
  Here, when the failure simulation of the input failure of the operation command 101 from the operation device simulation means 3 is performed, the PID of the operation command 101 and the failure request flag 105 a are input to the failure simulation database 12 provided in the instructor console 10. As a result, the operation command 101 with the failure request flag 105 a set is not taken into the plant simulation means 5. Therefore, the plant state signal 103 from the plant simulation means 5 does not change, input failure of the operation command 101 can be simulated, and failure simulation of the operation device simulation means 3 can be performed.
[0010]
  Further, when the failure simulation of the monitoring data 104 input failure in the monitoring device simulation means 8 is performed, the plant state PID and the failure request flag 105 a are input from the instructor console 10 to the failure simulation database 12. As a result, the plant state signal 103 with the failure request flag 105a set is not taken into the monitoring device simulation means 8. Accordingly, since the corresponding monitoring data 104 does not change, an input failure of the monitoring data 104 can be simulated, and a failure simulation of the monitoring device simulation means 8 can be performed.
[0011]
  Incidentally, an actual plant corresponding to the above-described plant simulation device performs data transmission via a transmission network as shown in FIG. For example, a plurality of control devices 51a to 51n are connected to a plurality of networks 50a to 50n, a computer 52 and an operation panel 54 are further connected, and data transmission is performed by the networks 50a to 50n.
[0012]
  When performing the failure simulation of the networks 50a to 50n, the instructor performs the failure simulation by setting a failure request flag for each PID of the assumed failure location of the failure simulation database 12 shown in FIG.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the plant simulation apparatus shown in FIGS. 7 and 8, there is a problem that the labor of setting work for simulating a failure in a network unit, a control unit unit, or the like is troublesome.
[0014]
  In recent industrial plants, systems that send operation commands to a plant control device via a network using CRT operations have become mainstream. In addition, a sequence controller by software is adopted from the relay sequence as a control device, and a large number of sequences are incorporated into one controller board.
[0015]
  Under the above background, in the conventional plant simulation apparatus, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, the data exchange between the operation apparatus simulation means 3 and the plant simulation means 5 is a unique data identification number ( PID). According to this method, even when the data exchange in the actual plant is performed via the network, the data exchange between the operating device simulation unit 3 and the plant simulation unit 5 can be performed without any change. . For this reason, when performing failure simulation, failure simulation can be performed by setting a failure request flag in the PID of the assumed failure location from the instructor console 10, but failure simulation in which the expected failure location becomes large at one time, for example, In an actual plant, an operation command from an operating device is sent to the plant via a network. In the case of a network failure of a system or a failure of a control device, an instructor issues a failure request flag for each of several hundred PIDs. I had to do the work to make.
[0016]
  Further, as shown in FIG. 7, when the plant simulation signal 5 is output from the plant simulation unit 5 to the monitoring device simulation unit 8 as the monitoring data 104, the plant state database 6 is matched with the display order of the monitoring device simulation unit 8. In addition, since the conversion table 7 was created, two databases existed. For this reason, the memory size is doubled and processing for conversion is required.
[0017]
  SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plant simulation apparatus that reduces the trouble of setting up a network or control device failure simulation in the plant simulation apparatus.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
  The invention of claim 1Fault simulation training for a system comprising a plant to be monitored, an operation device for outputting a plurality of operation signals to the plant via a plurality of network lines, and a monitoring device for receiving a plant state signal from the plant In the plant simulation device, the operation device simulation means for simulating the operation device and outputting the plurality of operation signals, and the plant simulation calculation based on the plurality of operation signals output from the operation device simulation means A plant simulation means for executing and outputting a plant state signal obtained by the simulation operation; The monitoring apparatus simulation means for simulating the monitoring apparatus and receiving the plant state signal output from the plant simulation means as monitoring data, and the operation signal output from the operation apparatus simulation means in response to an operation by a trainee An operation signal database for storing the operation result information to be associated with network identification information for categorizing a network line for transmitting the operation signal, and a fault simulation for storing network fault information for setting a network line for executing the fault simulation A failure information setting unit configured to set the network failure information of the failure simulation database, wherein the plant simulation unit is configured to simulate the failure among the operation signals indicated by the operation result information of the operation signal database. Execution of fault simulation in the network fault information of the database And performing the simulation operation based on the set that are not operating signal.
[0019]
  By this means, the operation input by the trainee is taken and stored as an operation signal in the operation signal database by the operation device simulation means. At this time, the network information for identifying the network line for transmitting the operation signal to be captured in the actual plant is stored together in the operation signal database, while the failure simulation for storing the presence or absence of the failure simulation for each network information in advance as an index. The instructor sets in the database whether or not failure simulation execution is performed sequentially from the failure simulation means in units of network information. When the training starts, the failure simulation database and the operation signal database are referred to, and only the operation signal of the network information without executing the failure simulation is output to the plant simulation means, and the calculated plant state monitoring data is notified to the trainee. . On the other hand, the operation signal by the corresponding operation by the trainee is input and the training proceeds. As a result, data identification numbers are grouped together in network information units to set whether or not to perform failure simulation execution, which reduces the setting work and makes it difficult to set failure simulation execution for each data identification number as in the past. Time and effort are reduced and can be set accurately. In addition, failure simulation related to a network line that transmits an operation signal can be easily performed collectively.
[0020]
  The invention of claim 2 comprises a plant to be monitored, an operation device for outputting an operation signal to the plant, and a monitoring device for receiving a plurality of plant state signals from the plant via a plurality of network lines. In the plant simulation apparatus for simulating the failure of the system, the operation apparatus simulation means for simulating the operation apparatus and outputting the operation signal, and the plant based on the operation signal output from the operation apparatus simulation means Plant simulation means for executing simulation operation and outputting the plurality of plant state signals obtained by the simulation operation, and monitoring data for the plurality of plant state signals output from the plant simulation means by simulating the monitoring device And the calculation result indicating the plant state signal output from the plant simulation means A plant state signal database for storing information associated with network identification information for identifying a network line for transmitting the calculation result information, a fault simulation database for storing network fault information for setting a network line for executing fault simulation, and Failure information setting means for setting the network failure information in the failure simulation database, and the monitoring device simulation means includes the calculation result information in the plant state signal database.Failure simulation databaseIn the network failure information, calculation result information in which execution of failure simulation is not set is received as monitoring data.
[0021]
  By this means, the plant state signal calculated and obtained according to the operation signal and the network information for identifying the network line for transmitting the plant state signal in the actual plant are stored in the plant state database, while for each network information in advance The instructor sets an indicator for the presence or absence of fault simulation execution in units of network information from the fault simulation means to a fault simulation database that stores an indication of the presence or absence of fault simulation execution. When the training is started, the plant state database and the failure simulation database are referred to, and only the plant state signal of the network information without executing the failure simulation is notified to the trainee as monitoring data. As a result, the data identification numbers are grouped together in network information units to set the presence or absence of fault simulation execution, so the labor of setting work is reduced, and it is difficult to set the presence or absence of fault simulation execution for each data identification number as in the past. Time and effort can be avoided and accurate settings can be made. In addition, failure simulation can be easily performed on the network line for transmitting the plant status signal.
[0022]
  The invention of claim 33. The monitoring device simulation means according to claim 2, wherein the monitoring device simulation means identifies monitoring device identification information indicating an input point of the monitoring device that notifies the plant state signal and network identification information that identifies a network line corresponding to the monitoring device identification information. Are stored in association with each other, and the display order of the plant state signals received from the plant state signal database is based on the monitoring device identification information and the network identification information in the input point information database. And outputting the plurality of plant state signals to be displayed in the determined display order.
[0023]
  By this means, the plant state signal calculated and obtained in accordance with the operation signal and the network information for identifying the network line for transmitting the plant state signal in the actual plant are stored in the plant state database. Then, the data of the plant state database is sent to the monitoring device simulation means, the input information database is referred to by the monitoring device simulation means, and the monitoring data is created based on the network information and notified to the trainee. This eliminates the need for a conversion table for converting the plant state signal and the monitoring data as in the prior art.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0025]
  FIG. 1 is a configuration diagram of a plant simulation apparatus showing a first embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 7 and 8 showing the conventional example in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, and both are different. The main point is that the operation signal database 4 and the failure simulation database 12 are configured differently to be the operation signal database 4A and the failure simulation database 12A.
[0026]
  Here, the operation signal database 4A includes a PID area 4A1, an operation result area 4A2, and a network information area 4A3. The failure simulation database 12A includes a network information area 12A1 and a failure request flag area 12A2.
[0027]
  With the above configuration, in the failure simulation database 12A of the instructor console 10 prior to training, network information, for example, identifiers a and b-n corresponding to the networks 50a to 50n and the failure request flag area 12A2 shown in FIG. Execution presence / absence “0” or “1” is set for each network information.
[0028]
  When the trainee operates from the operation panel 1 or the dialogue display device 2, the operation command 101 is stored in the operation signal database 4A by the operation device simulation means 3 for each PID, and the operation result and network information are stored.
[0029]
  Next, the plant simulation means 5 refers to the failure request flag in the failure simulation database 12A provided in the instructor console 10 corresponding to the network information in the operation signal database 4A when fetching the operation signal. In this case, when the failure request flag of the corresponding network information is “1”, the output of the operation signal 102 of the corresponding PID in the operation signal 102 is prohibited. Further, when the failure request flag of the corresponding network information is “0”, the corresponding operation signal 102 is output.
[0030]
  Subsequently, the operation signal 102 is simulated and calculated by the plant simulation means 5, the result is stored in the plant state database 6 similar to FIG. 7, and the monitoring data 104 is input to the monitoring apparatus simulation means 8 via the conversion table 7. It is output to the operation panel 1 and the dialogue display device 2. In the operation panel 1 and the dialogue display device 2, the trainee performs an operation corresponding to the failure simulation in units of network information.
[0031]
  As described above, according to the first embodiment, the result of operation by the trainee from the operation panel 1 and the dialogue display device 2 is stored in the operation signal database 4 by the operation device simulation means 3. At this time, the operation signal database 4 also stores the operation signal network information together with the operation result. As a result, when performing a network failure simulation in which an operation signal is sent to the plant, conventionally, the failure flag is set for each identification number (PID) of the corresponding database from the instructor console 10. Thus, it is possible to simulate a failure only by setting a failure flag.
[0032]
  Therefore, if there are hundreds of PIDs in the corresponding database, the conventional instructor required a lot of labor and time, but it can be set accurately in a very short time to set together as network information. .
[0033]
  FIG. 2 is a block diagram of a plant simulation apparatus showing a second embodiment of the present invention.
[0034]
  2 and FIG. 8 showing the conventional example, the same reference numerals as those in FIG. 7 and FIG. 8 denote the same or corresponding parts. The main difference between the two is that the configuration of the plant state database 6 and the failure simulation database 12 is different. This is the database 6A and the failure simulation database 12A.
[0035]
  Here, the plant state database 6A includes a PID area 6A1, a calculation result area 6A2, and a network information area 6A3. The failure simulation database 12A includes a network information area 12A1 and a failure request flag area 12A2.
[0036]
  With the above configuration, the network information is set in advance in the network information area 12A1 of the failure simulation database 12A provided in the instructor console 10 by the instructor before the start of training. For example, whether or not the failure request flag area 12A2 corresponding to the network information area 12A1 storing the identifiers a and b-n corresponding to the networks 50a to 50n in FIG. Set.
[0037]
  Next, when the trainee operates from the operation panel 1 or the dialogue display device 2, the operation signal 102 is taken in by the plant simulation means 5, and the simulation calculation is performed, and the PID, the calculation result, and the network information are stored in the plant state database 6A. .
[0038]
  The monitoring device simulation means 8 refers to the failure simulation database 12A of the instructor console 10 corresponding to the network information of the corresponding plant state signal 103 when the monitoring data 104 is taken. In this case, when the failure request flag corresponding to the network information is “1”, output as the monitoring data 104 is prohibited. On the other hand, in the plant state signal 103, the failure simulation database 12A of the instructor console 10 for the network information. Is output as monitoring data 104.
[0039]
  For example, when the PID of the plant state database 6A shown in FIG. 2 is “YYY” (fourth stage in the drawing), the network information is “b”. In this case, the failure request flag corresponding to the network information “b” in the failure simulation database 12A is “1”. Therefore, in this case, the output of the monitoring data 104 with the PID “YYY” from the plant state database 6A is prohibited.
[0040]
  Thus, according to the second embodiment, the plant state signal 103 is calculated by the plant simulation means 5, and the result is stored in the plant state database 6A. At this time, the plant state database 6A also stores the network information of the plant state together with the plant state signal. As a result, when performing a network failure simulation for sending the plant state to the monitoring device simulation means 8, conventionally, a failure request flag is set for each identification number (PID) of the corresponding database from the instructor console 10. Therefore, it is possible to perform failure simulation collectively by setting a failure request flag only for the corresponding network information.
[0041]
  Therefore, if there are hundreds of PIDs in the corresponding database, the conventional instructor required a lot of labor and time, but it can be set accurately in a very short time to set together as network information. .
[0042]
  FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
[0043]
  In FIG. 3, instead of the plant simulation means 5 and the plant state database 6 of FIG. 7 showing the conventional example, a control device simulation means 13 and a control state database 14 for simulating and executing a control device of an actual plant are provided.
[0044]
  Here, the control state database 14 stores control state data and control device information for identifying the control device of the actual plant that outputs the control state data. The control device simulation means 13 takes in the operation signal and stores the control state data obtained by performing the simulation control calculation by the corresponding control device in the control state database 14.
[0045]
  With the above configuration, the control device simulation means 13 takes the operation signal 102 and performs a simulation calculation. For example, as shown in FIG. 4, in the control device simulation means 13, an OR circuit 13 a that receives a signal AA, a signal AB, and a signal AC as an output signal AD and an output signal AD and a signal AE are input as one control means. The AND circuit 13b that outputs the output signal AF and the input signal BA, the input signal BB, and the input signal BC are input as one control means, and the AND circuit 13c of the output signal BD, the signal AF, and the signal BD are input and output. There is an OR circuit 13d as a signal BE. In these, control device information 106 in which a certain unit control means is grouped is set as shown in FIG.
[0046]
  Next, the calculated control state data 107 is stored in the control state database 14 shown in FIG. The control device information 106 is the same as the control device information used by the actual plant control device.
[0047]
  Here, when performing a failure simulation, the control device information 106 is registered in advance in the information area 12B1 of the failure simulation database 12B shown in FIG. 5, and the control device information 106 corresponding to the failure simulation is registered in the instructor console 10. Correspondingly, a flag is set in the failure request flag area 12B1. In the control state data 107 to which the control device information 106 having the failure request flag is added, the control state data 107 is forcibly changed according to the behavior at the time of failure of the control device of the actual plant.
[0048]
  For example, for a certain control device having the same control device information, for example, “I”, the output of the monitoring data 104 is prohibited because the corresponding failure request flag in the failure simulation database 12B is “1”.
[0049]
  Thus, according to the third embodiment, the state of the control device is calculated by the control device simulation means 13 and the result is stored in the control state database 14. At this time, the control state database 14 stores the control state information 107 together with the control state information that summarizes the control devices. Thus, when simulating the failure of the control device, conventionally, the failure request flag is set one by one in the identification number (PID) of the corresponding database from the instructor console 10, but the failure is detected for each corresponding control device information. Failure simulation can be performed simply by setting a request flag.
[0050]
  Therefore, if there are several hundred PIDs for simulating a failure, it takes a lot of labor and time, and there is a risk of mistakes. If a labor for confirmation is included, a very long time is required. Thus, the failure flag can be set very easily and accurately.
[0051]
  FIG. 6 is a block diagram of a plant simulation apparatus showing a fourth embodiment of the present invention.
[0052]
  6 is the same as or equivalent to that in FIG. 7 of the conventional example, and FIG. 6 is a plant state database 6B having a different configuration of the plant state database 6, while the monitoring table is simulated instead of the conversion table 7. An input point information database 15 is provided in the means 8.
[0053]
  The plant state database 6B stores, together with the plant state signal, network information for identifying a network line that transmits the plant state signal in the actual plant. The input point information database 15 stores a monitoring device identification number and network information for identifying an input point of the monitoring device that notifies the trainee of the plant status signal.
[0054]
  With the above configuration, the plant state signal 103 from the plant simulation means 5 is stored in the plant state database 6B. The plant state database 6B includes a PID area 6B1, a calculation result area 6B2, and a network information area 6B3.
[0055]
  Next, the monitoring apparatus simulation means 8 takes in data from the plant state database 6B. At this time, the input point information database 15 provided in the monitoring device simulation means 8 is referred to. The input point information database 15 includes a monitoring device identification number 15A1 and network information 15A2. The monitoring device simulation means 8 refers to the network information in the input point information database 15, collects the monitoring device identification numbers of the same network information, determines the display order, and outputs them to the operation panel 1 or the interactive display device 2.
[0056]
  Thus, according to the fourth embodiment, the plant state is calculated by the plant simulation means 5, and the result is stored in the plant state database 6B. At this time, the plant state database 6B stores the network information of the plant state together with the plant state. The monitoring device simulation means 8 captures the plant state via the network information database. Thus, conventionally, when the plant state is taken into the monitoring device simulation means 8, the conversion table 7 for making conversion into the display order of the monitoring device has been made. However, without making this conversion table 7, the monitoring device simulation means 8. It is possible to input directly to
[0057]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, it is possible to set the execution of the fault simulation related to the network line for each network line, so that the trouble of setting the fault simulation can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a plant simulation apparatus showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a plant simulation apparatus showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a plant simulation apparatus showing a third embodiment of the present invention.
4 is an explanatory diagram illustrating an example of a control device simulation unit included in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a control state database provided in FIG. 3;
FIG. 6 is a configuration diagram of a plant simulation apparatus showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a plant simulation apparatus showing a conventional example.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a failure simulation database of the instructor console provided in FIG. 7;
FIG. 9 is a system diagram showing a network of an actual plant.
[Explanation of symbols]
1,54 ... Control panel
2 ... Dialogue display device
3. Operation device simulation means
4. Operation signal database
5 ... Plant simulation means
6 ... Plant state database
7 ... Conversion table
8 ... Monitoring device simulation means
10. Instructor console
11 ... Failure simulation means
12 ... Failure simulation database
13. Control device simulation means
14 ... Control state database
15 ... Input point information database
50a-50n ... Network
51a-51n ... control device
52 ... Calculator

Claims

Fault simulation training for a system comprising a plant to be monitored, an operation device for outputting a plurality of operation signals to the plant via a plurality of network lines, and a monitoring device for receiving a plant state signal from the plant In the plant simulator that
Operating device simulation means for simulating the operating device and outputting the plurality of operation signals;
Plant simulation means for executing a simulation operation of the plant based on the plurality of operation signals output from the operation device simulation means, and outputting a plant state signal obtained by the simulation operation;
Monitoring device simulation means for simulating the monitoring device and receiving the plant state signal output from the plant simulation means as monitoring data;
An operation signal database for storing operation result information indicating an operation signal output from the operation device simulation means according to an operation of a trainee and network identification information for categorizing a network line transmitting the operation signal in association with each other; ,
A fault simulation database for storing network fault information for setting a network line for executing fault simulation;
Failure information setting means for setting the network failure information of the failure simulation database,
The plant simulation means performs the simulation operation based on an operation signal that is not set to execute fault simulation in the network failure information of the failure simulation database among operation signals indicated by the operation result information of the operation signal database. A plant simulation device characterized by

Fault simulation training for a system comprising a plant to be monitored, an operation device for outputting an operation signal to the plant, and a monitoring device for receiving a plurality of plant state signals from the plant via a plurality of network lines In the plant simulator that
Operating device simulation means for simulating the operating device and outputting the operation signal;
Plant simulation means for executing a simulation operation of the plant based on the operation signal output from the operation device simulation means, and outputting the plurality of plant state signals obtained by the simulation operation;
Monitoring device simulation means for simulating the monitoring device and receiving the plurality of plant state signals output from the plant simulation means as monitoring data;
A plant state signal database for storing calculation result information indicating a plant state signal output from the plant simulation means and network identification information for identifying a network line transmitting the calculation result information in association with each other;
A fault simulation database for storing network fault information for setting a network line for executing fault simulation;
Failure information setting means for setting the network failure information of the failure simulation database,
The monitoring device simulation means receives, as monitoring data, calculation result information in which execution of failure simulation is not set in the network failure information of the failure simulation database among the calculation result information of the plant state signal database. A plant simulator.

The monitoring device simulating means inputs the monitoring device identification information indicating the input point of the monitoring device that informs the plant state signal and the network identification information for identifying the network line corresponding to the monitoring device identification information in association with each other and stored. It has a point information database,
The display order of the plant state signals received from the plant state signal database is determined based on the monitoring device identification information and the network identification information in the input point information database, and the plurality of plant state signals are displayed in the determined display order. The plant simulation apparatus according to claim 2, wherein the plant simulation apparatus outputs the information to be displayed.